10.3.2电势差与电场强度的关系之静电场中的图像问题 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.3.2静电场中的图像问题 2025届高二物理组制 必修第三册 知识回顾 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力做的功 电场力做功与路径无关 桥梁的作用 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 φ-x图像 1.φ-x图像的理解和应用 φ-x图像描述的是静电场中沿某一方向电势φ随位置x变化的情况,结合φ-x图像可以分析电势φ的特点,可进一步分析场强E、电荷的电势能等有关问题。关于φ-x图像有以下三个方面的应用: (1)根据φ-x图像可以直接判断各点电势的高低,并可根据电势高低关系确定电场强度的方向。 (2)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零。 (3)根据φ-x图像结合Ep=qφ分析电荷移动时电势能的变化,再结合功能关系可确定电场力做功情况。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 φ-x图像 【例题】两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点,两者连线上各点电势高低如图中曲线所示(OB>BD),取无穷远处电势为零,由图可知,下列说法错误的是 (　    ) A.B点的电场强度为零 B.Q1为负电荷,Q2为正电荷 C.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量 D.将电子沿x轴从A点移到C点,电场力一直做正功 信息提取    从图像中可提取的信息如下  A 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 φ-x图像 思路点拨    解答本题的三个依据: 依据1:依据φ-x图像斜率的意义【1】判断场强的大小和方向。 依据2:依据电势高低与电场线方向的关系【2】,判断电荷带电的正负。 依据3:依据电势与电势能的关系【3】判断电势能的增减,进而判断电场力做功的正负。 解析    由于φ-x图像的斜率表示电场强度,B点切线的斜率不为0,所以B点的电场强度不为0(由【1】得到),A说法错误。沿着电场线的方向电势逐渐降低,由图像可知,离Q1越近,电场中的电势越低,由此可以判断Q1为负电荷;同理,由于离Q2越近电势越高,所以Q2为正电荷(由【2】得到);在它们的连线上的B点的电势为零,但B点离Q2近,所以Q1的电荷量要大于Q2的电荷量,B、C说法正确。从A点到C点电势升高,将电子沿x轴从A点移到C点,电势能减小,(由【3】得到),所以电场力一直做正功,D说法正确。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 φ-x图像 A A. <m></m> B. <m></m> C.坐标原点处的电场强度大小为零 D.坐标原点处的电场强度方向沿 <m></m> 轴负方向 【例题】 将点电荷 <m></m> 、 <m></m> 分别固定在 <m></m> 轴上坐标为 <m></m> 和<m></m> 的两点，两点电荷连线上各点的电势 <m></m> 随 <m></m> 变化的关系图像如图所示，在 <m></m> 处电势有最小值.下列说法中正确的是 ( ) 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 φ-x图像 解析 在 <m></m> 处电势有最小值，则该点的场强为零，则 <m></m> ，可得 <m></m> ，A正确，B错误；因 <m></m> 图像的斜率绝对值表示电场强度大小，可知在坐标原点处的电场强度大小不为零，C错误；从 <m></m> 点到 <m></m> 的点电势逐渐降低，可知该区间内的电场线沿 <m></m> 轴正方向，则坐标原点处的电场强度方向沿 <m></m> 轴正方向，D错误. 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 E-x图像 2.E-x图像的理解及应用 　    E-x图像描述静电场中电场强度E沿x轴变化的规律,结合E-x图像可分析电场中的场强E、电势φ的分布规律,进而分析有关问题。解答关于E-x图像问题可把握以下四点: (1)根据E-x图像可直接判断电场强度,电场强度为正值,说明电场强度方向与规定的正方向相同,电场强度为负值,说明电场强度方向与规定的正方向相反。 (2)根据E-x图像可判断电势的高低,由图像确定电场线方向后,根据沿电场线方向电势逐渐降低,从而确定电势的高低。 (3)将x轴上一段距离x分成很多微小单元Δx,由公式U=EΔx知,E-x图像中曲线与x轴所围成的“面积”表示电势差U。 (4)据E-x图像结合带电粒子的运动情况可以确定带电粒子的电场力、加速度、电场力做功、电势能变化等。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解